Новое исследование, опубликованное в журнале PNAS, раскрыло молекулярный механизм маскировки зеленого сверчка. Ученые выяснили, что ключевую роль играет необычный водорастворимый белок — дибилиноксантинин (DBXN). Он связывает два разных пигмента (синий билин и желтый лютеин) и формирует оттенок, почти неотличимый от зелени растительности. С точки зрения физики, зеленый цвет не является самостоятельным пигментом — он возникает как оптический эффект от смешения синего и желтого. Именно на этом принципе и работает DBXN.
Чтобы изучить белок, исследователи собрали больше 100 особей кустарникового сверчка. Из их наружных покровов извлекли зеленый пигмент, очистили его и проанализировали с помощью гель-хроматографии — метода, который разделяет молекулы по размеру и позволяет определить состав сложных соединений. Спектральный анализ показал три характерные полосы поглощения — на длинах волн около 280, 470 и 660 нм. Это указывает на присутствие двух разных пигментов, одновременно связанных с одной белковой молекулой.
Структурный анализ высокого разрешения выявил, что DBXN представляет собой крупный белок массой около 80 кДа. Он содержит гидрофобную полость, в которой стабильно удерживаются два билина, два лютеина и четыре молекулы фосфатидилхолина. Все компоненты фиксируются с помощью водородных связей. Необычно и происхождение DBXN — он оказался фрагментированной формой вителлогенина, белка, обычно участвующего в развитии эмбрионов. В данном случае природа приспособила его для совершенно другой функции.
Похожие белки были обнаружены и у других зеленых насекомых, а также у зеленого паука. Это означает, что разные виды независимо друг от друга пришли к похожему биохимическому решению — классический пример конвергентной эволюции.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые воссоздали древнеегипетский пигмент возрастом 5000 лет.